不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.006

中国塑料 ›› 2020, Vol. 34 ›› Issue (12): 35-40.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2020.12.006

不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响

董栋栋¹, 王刚¹(), 苏晓峰², 王冲¹, 张楠¹

^1.青海民族大学物理与电子信息工程学院，青海西宁 810007
^2.青海盐湖镁业有限公司，青海格尔木 816000

收稿日期:2020-05-08 出版日期:2020-12-26 发布日期:2020-12-26
基金资助:
青海省科技厅“科技成果转化专项”(2017-GX-106)

Preparation of Calcium Carbonate With Different Morphology and Its Effect on Mechanical Properties of PVC Film

DONG Dongdong¹，WANG Gang¹() ，SU Xiaofeng²，WANG Chong¹，ZHANG Nan¹

^1.School of Physics and Electronic Information Engineering，Qinghai Nationalities University，Xining 810007，China
^2.Qinghai Salt Lake magnesium Industry Co，Ltd，Golmud 816000，China

Received:2020-05-08 Online:2020-12-26 Published:2020-12-26
Contact: WANG Gang E-mail:Wanggang5208@163.com

摘要/Abstract

摘要：

选用偏钒酸铵、聚乙二醇、十六烷基三甲基溴化铵、焦磷酸钠十水和聚乙烯吡咯烷酮作为碳酸钙形貌控制剂，以氯化钙和碳酸钠为原料，用氯化法制备得到了片状、菱形、棒状、球状和立方体状5种不同形貌碳酸钙微粒，并研究不同形貌碳酸钙颗粒形态对软质聚氯乙烯（PVC）薄膜力学性能的影响。结果表明，不同形貌碳酸钙均提高了PVC薄膜的力学性能，PVC薄膜拉伸强度和断裂伸长率均提高显著；其中，棒状形貌碳酸钙对PVC薄膜力学性能的提高效果最好，拉伸强度达到了27.11 MPa；菱形碳酸钙改性PVC薄膜的断裂伸长率最高，为98.23 %。

关键词: 聚氯乙烯, 碳酸钙, 薄膜, 力学性能, 形貌

Abstract:

Taking ammonium metavanadate， polyethylene glycerin， cetyltrimethylammonium bromide， sodium pyrophosphate decahydrate and polyvinylpyrrolidone as shape control agents， five kinds of calcium carbonate particles with different shapes including flake， diamond， rod， ball and cube were prepared by a carbonation method using calcium chloride and sodium carbonate as raw materials. The effect of the morphology of calcium carbonate particles on the mechanical properties of soft PVC films was investigated. The results indicated that the mechanical properties of the films were improved with the addition of calcium carbonate at different morphologies， and their tensile strength and elongation at break increased significantly. The calcium carbonate with a rod morphology led to optimum mechanical performance for the PVC films， and the films achieved the tensile strength of 27.11 MPa. The films obtained a maximum value of 98.23 % in elongation at break in the presence of calcium carbonate with a diamond shape.

Key words: poly（vinyl chloride）, calcium carbonate, film, mechanical property, shape

中图分类号:

TQ325.3

董栋栋, 王刚, 苏晓峰, 王冲, 张楠. 不同形貌碳酸钙的制备及其对PVC薄膜力学性能的影响[J]. 中国塑料, 2020, 34(12): 35-40.

DONG Dongdong, WANG Gang∗, SU Xiaofeng, WANG Chong, ZHANG Nan. Preparation of Calcium Carbonate With Different Morphology and Its Effect on Mechanical Properties of PVC Film[J]. China Plastics, 2020, 34(12): 35-40.

图/表 6

图1 不同形貌碳酸钙SEM照片

Fig.1 SEM of calcium carbonate particles with different shapes

图2 不同形貌碳酸钙XRD曲线

Fig.2 XRD of calcium carbonate particles with different shapes

图3 不同形貌碳酸钙热重分析曲线

Fig.3 TG of calcium carbonate particles with different shape

形貌改性剂类型	比表面积/m²·g^-1
偏钒酸铵	1.850 2
聚乙二醇	0.918 6
十六烷基三甲基溴化铵	0.243 7
焦磷酸钠十水	19.121 1
聚乙烯吡咯烷酮	1.204 4
纯碳酸钙	0.533 4

表1 不同形貌碳酸钙比表面积分析

Tab.1 BET of calcium carbonate particles with different shape

图4 PVC/不同形貌碳酸钙复合薄膜拉伸性能

Fig.4 Mechanical properties of PVC/calcium carbonate composite films with different morphologies

图5 PVC/碳酸钙复合材料拉伸面SEM照片

Fig.5 SEM of PVC/calcium carbonate particles with different shape

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Preparation of Calcium Carbonate With Different Morphology and Its Effect on Mechanical Properties of PVC Film

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